城市道路交通承载力研究综述

多年来，广泛的应用场景和领域使交通承载力的基础理论和量化研究方法等成为学术界的热点研究问题。作为城市交通可持续发展的重要指标，交通承载力向上与城市交通规划，向下与机动车需求管理融合，可以得到多个延伸的科研选题。在特定的时空网络中，一定的资源和环境约束条件下，城市道路交通承载力就是道路网络或基础设施现有或未来的承载状态，即交通资源达到最优配置、交通环境稳定时，道路交通设施单元或系统的承载能力或阈值。本文通过系统梳理城市道路交通承载力的国内外研究现状，从基础理论、量化研究方法和实践应用这3方面提出存在问题和发展建议。现有城市道路交通承载力研究存在理论体系不完善，评价量化方法有效性难以保证，评价指标选取缺少标准化，复杂系统承载力缺乏综合的内外部耦合协调分析，以及应用技术方法落后等问题。首先，未来可以建立较完善的交通承载力理论体系；其次，标准化评价指标，建立有效评价模型和耦合协调模型，研究交通系统内外部的耦合协调机制，提出协同优化策略；最后，改进应用技术方法，拓展自身及交叉领域应用。为城市道路交通承载力研究提供理论保障，为促进我国交通可持续文明发展建设进程提供有力支撑。     

考虑匹配优先级的共享混合停车位租用与分配问题研究

为充分利用混合停车场的停车和充电资源，本文依据出行者需求的差异性设置匹配优先级，在此基础上以共享平台接受并出租车位的收益扣除拒绝请求的惩罚成本的总收益最大化为目标，以充电量不超过停车场负荷为约束条件，建立考虑匹配优先级的共享混合停车位租用与分 配(MPRA)模型。基于匹配优先级原则和模型特征改进蚁群算法，设置分块冲突矩阵，根据分块冲突矩阵设计蚂蚁信息素更新策略和路径选择策略并进行求解。最后算例证实了考虑匹配优先级的必要性，并分析了问题规模对MPRA分配方案的影响。研究结果表明：在充电需求匹配率方面，MPRA方案高于利润最大化方案，平均提升率为28.96%，这一优势与出行者数量或车位数量成反比，且利润提升率随着问题规模的增加而增加；车位数量有限时，MPRA方案相较于先到先停方案可以极大化提升车位利用率和充电需求匹配率，平均提升率分别为17.87%和113.96%。     

点汇聚系统的航空器污染物减排效应与机理

为研究点汇聚系统的环境效益及减排机理，采用考虑气象条件修正后的航空器性能、燃油 流量及污染物计算模型，设计了理想条件下非高峰时刻与实际运行的高峰时刻两种场景，对比分 析了航空器在点汇聚系统与标准进场程序中污染物(即HC、CO、NOX、SOX和PM)的排放情况，并 从飞行时间、燃油消耗与排放指数3个方面分析了点汇聚系统的减排机理、识别了减排关键因素。 研究发现：在非高峰时刻，点汇聚系统与标准进场程序的污染物排放总量分别为5.79 kg与7.17 kg， 点汇聚系统较标准进场程序共减少约19.25%污染物排放，对NOX、SOX和PM减排效果显著；在高 峰时刻，点汇聚系统与标准进场程序的污染物排放总量分别为290.01 kg与406.69 kg，点汇聚系 统较标准进场程序共减少28.69%污染物排放，其中NOX减排比例最高可达48.32%。结果表明： 无论是非高峰时刻还是高峰时刻，点汇聚系统都具有良好的环境效益，可有效减少污染物的排放 总量，且对NOX减排效果最佳；较短的飞行时间、较低的燃油流量是点汇聚系统体现减排优势的 关键驱动因素。     

Towards data-driven car-following models

Car following models have been studied with many diverse approaches for decades. Nowadays, technological advances have significantly improved our traffic data collection capabilities. Conventional car following models rely on mathematical formulas and are derived from traffic flow theory; a property that often makes them more restrictive. On the other hand, data-driven approaches are more flexible and allow the incorporation of additional information to the model; however, they may not provide as much insight into traffic flow theory as the traditional models. In this research, an innovative methodological framework based on a data-driven approach is proposed for the estimation of car-following models, suitable for incorporation into microscopic traffic simulation models. An existing technique, i.e. locally weighted regression (loess), is defined through an optimization problem and is employed in a novel way. The proposed methodology is demonstrated using data collected from a sequence of instrumented vehicles in Naples, Italy. Gipps’ model, one of the most extensively used car-following models, is calibrated against the same data and used as a reference benchmark. Optimization issues are raised in both cases. The obtained results suggest that data-driven car-following models could be a promising research direction.     

基于客户满意度的货运动车组开行方案研究

高铁货运逐渐兴起,本文对货运动车组开行方案优化进行了研究。针对高铁运输安全、快捷、运输成本较低等特性,提出以货运动车组及客货混编动车组为主,客运动车组捎带运输为补充的开行模式,结合运输需求、线路通过能力等限条件,以运输成本最小和货主满意度最大为目标,建立多目标综合优化模型,运用线性加权组合法,以lingo软件为依托进行求解。通过算例给出具体开行方案,并对同一运输区间各种运输方式的单位成本及用时进行对比分析。结果表明,相对于传统运输方式,高铁货运综合运输成本较低,用时更短,能够兼顾运输企业与货主的双重要求;所建模型优化效果明显,可为未来货运动车组的开行提供参考。     

交通可达性与城市经济活动的空间特征分析：以北京市为例

借助开源大数据平台，提出交通可达性及城市经济活动数据采集策略，利用全局常参数和局部变参数回归模型研究北京市六环区域内两者的空间特征.相比于全局模型，局部模型能够较好地刻画交通可达性与城市经济活动间的空间异质性特征.结果表明，私人交通可达性呈现以天安门为中心径向递减的多圈层结构，公共交通呈现轨道交通沿线区域高的特点.交通可达性与经济活动匹配度具有空间非平稳性，空间分离和匹配现象并存.西北部、中部区域空间匹配特征显著，东北部、东部区域次之，西南区域空间分离现象最为严重.丰台及良乡等分离区域，宜重视道路及轨道线网等基础设施建设工作；未来科学城等私人交通匹配，公共交通分离的区域，可考虑修建轨道线路，并增加公交运营服务水平；中关村科学城、北京经济技术开发区等匹配区域，以调整交通运营管理政策为主.     

需求响应的集装箱班列时刻表优化及 Benders分解算法

充分考虑集装箱货物与集装箱班列在时间和数量方面的匹配关系，以集装箱货物送达目的站的总延误最小为目标，构建集装箱班列时刻表优化的线性混合整数规划模型.采 用Benders分解算法将原问题分解为确定集装箱货物与班列匹配方案的主问题，以及优化班列时刻表的子问题，通过求解子问题的对偶模型不断产生主问题的割平面.为克服割平面有效性较低的缺点，设计改进策略，使每次迭代产生多个割平面同时添加至主问题中.最后，通过算例验证模型和算法的有效性.结果表明：改进策略的运用有效提高了算法的计算效率，利用模型及算法得到的班列时刻表与集装箱货物的数量、时间分布之间具有较好的匹配性，制定的班列时刻表很好地响应了用户需求.     

基于人口迁徙大数据的城市对外交通客运方式优势出行距离研究

为提高我国城市对外交通中客运多方式协同运行效率，优化客运资源配置，依托人口迁徙大数据，建立量化分析城市对外交通客运方式优势出行距离的方法. 提出用绝对优势出行距离和相对优势出行距离来表征优势出行距离，分别构建城市对外客运方式的绝对优势出行距离模型和相对优势出行距离模型；利用人口迁徙大数据，绘制基于出行距离的客运方式分担率曲线，对优势出行距离模型进行求解. 结果表明，我国城市对外交通中公路、铁路、航空客运方式的绝对优势出行距离分别为[8, 119] km、[119, 1 594] km和[1 594, 3 000] km，相对优势距离分别为[8, 463] km、[318, 983] km和[2 477, 3 000] km.     

基于灰色二次指数平滑的QAR参数关联度预测

由于QAR参数波动的后果具有潜在性和滞后性,因此分析人员容易忽视其危险性而使其发展为不利事件。针对该问题,提出运用QAR参数关联度分析的方法,建立QAR参数波动与事件之间的对应关系;并构建基于二次指数平滑-灰色关联法的关联度预测模型,进一步明确QAR参数波动与事件之间关系的动态变化趋势。运用实际数据对该模型进行验证,表明结论符合实际,该模型科学合理,可以用于QAR参数分析过程。     

建成环境对城市停车需求影响的非线性模型

为精细化把握城市建设项目在微观空间尺度下的停车需求规律，从空间视角探究停车需 求与建成环境之间的关系。通过高峰小时建筑物单位面积的停车生成数表征停车需求，以土地 利用混合度、路网密度、公交服务水平等9个因子描述建成环境，分别构建建成环境对停车需求影 响的普通最小二乘(Ordinary Least Squares，OLS)模型与梯度提升迭代决策树(Gradient Boosting Decision Tree，GBDT)模型。以保定市主城区停车调查数据中的商业类配建停车场为对象，基于 停车调查数据、兴趣点数据(Point of Interst，POI)、道路网络数据等多源异构数据进行模型实证分 析。结果表明，考虑非线性效应的GBDT模型比OLS模型具有更好的拟合度。从影响贡献度来 看，配建指标(18.92%)与区位(15.23%)是影响停车需求的最重要建成环境因素，交叉口密度 (5.19%)贡献度最小；在非线性关系方面，建成环境因子与停车需求均具有非线性关系与阈值效 应，除交叉口密度及人口密度与停车需求呈现U型关系，其余因素与停车需求的关系整体上保持 正相关或负相关。